第1章线弹性断裂力学02(正式版)(免费阅读).ppt

2.3 应力强度因子断裂准则 引言：应力强度因子断裂准则的提出 2.3 应力强度因子断裂准则 2.3.1 裂纹体的三种断裂类型 2.3.2 平面应力与平面应变 2.3.2 平面应力与平面应变 2.3.2 平面应力与平面应变 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 20世纪50年代，Irwin利用 Westergaard研究裂纹问题所采用的线弹性力学方法，对裂纹尖端附近区域的应力状态进行了研究，得出了裂纹尖端附近各点(极坐标为)的应力分量，并引出了“应力强度因子”的概念。 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.3 裂纹尖端附近的应力场 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.4 K断裂准则 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.3.5 裂纹尖端塑性区 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 2.4 LEFM在结构静强度分析方面的应用 1. 塑性区对断裂韧性的影响 这种影响表现在材料抵抗裂纹扩展的能力上，即影响材料的断裂韧性。 如前所述，裂纹在扩展过程中，要消耗大量的塑性变形能，在扩展同样的裂纹长度时，需要外力做更多的功，即扩展同样的裂纹长度，需要对裂纹体施加较大的外载荷。 所以，裂纹尖端塑性区的形成和扩展，提高了材料的断裂韧性，这就是塑性材料有较好的抵抗裂纹扩展能力的原因。 2. 塑性区对应力强度因子的影响 塑性区还要影响裂纹尖端应力场分布，因而要影响应力强度因子。 严格来说，用应力强度因子来表达裂纹尖端的应力状态，只对理想脆性材料才合适。因为在塑性区域内，由于塑性变形而不断把机械能转化成热能，根本无法用应力强度因子的概念来反映其内部变形规律。 考虑了塑性区的影响，对K作适当修正之后，我们仍然可以应用线弹性理论所得的结果。 2. 塑性区对应力强度因子的影响 考虑塑性区影响的等效裂纹尺寸法。（最简便而实用的方法） 如果我们把塑性区近似地看成圆形，塑性半径为R/2，如图所示。 则等效裂纹尺寸法认为：考虑塑性后，裂纹长度为a时的弹塑性应力场（如图中的曲线DEH）与裂纹长度为（a+ry）时的弹性应力场（如图中的曲线GEF）是等效的。 的假定可以在理论上得出证明。 2. 塑性区对应力强度因子的影响 考虑塑性区影响的等效裂纹尺寸法。（最简便而实用的方法） 也就是说，如果将实际的裂纹长度a以